LiDAR Remote Sensing: Prinsipyo, Aplikasyon, Libre nga mga Kapanguhaan ug Software

Mga sensor sa LiDAR nga gidala sa kahanginanmahimong makakuha og espesipikong mga punto gikan sa laser pulse, nga nailhan nga discrete return measurements, o magrekord sa kompletong signal samtang kini mobalik, nga gitawag og full-waveform, sa pihong mga interval sama sa 1 ns (nga naglangkob sa mga 15 cm). Ang full-waveform LiDAR kasagarang gigamit sa kalasangan, samtang ang discrete return LiDAR adunay mas lapad nga mga aplikasyon sa lain-laing mga natad. Kini nga artikulo panguna nga naghisgot sa discrete return LiDAR ug sa mga gamit niini. Niini nga kapitulo, atong hisgutan ang pipila ka importanteng mga hilisgutan bahin sa LiDAR, lakip ang mga batakang sangkap niini, kung giunsa kini molihok, ang katukma niini, mga sistema, ug magamit nga mga kapanguhaan.

Mga Pangunang Komponente sa LiDAR

Ang mga ground-based LiDAR system kasagarang mogamit og mga laser nga adunay mga wavelength tali sa 500–600 nm, samtang ang mga airborne LiDAR system mogamit og mga laser nga adunay mas taas nga wavelength, gikan sa 1000–1600 nm. Ang standard nga airborne LiDAR setup naglakip sa usa ka laser scanner, usa ka unit para sa pagsukod sa distansya (ranging unit), ug mga sistema para sa pagkontrol, pagmonitor, ug pagrekord. Naglakip usab kini og Differential Global Positioning System (DGPS) ug usa ka Inertial Measurement Unit (IMU), nga sagad gihiusa sa usa ka sistema nga nailhan nga position and orientation system. Kini nga sistema naghatag og tukma nga lokasyon (longitude, latitude, ug altitude) ug orientation (roll, pitch, ug heading) data.

 Ang mga sumbanan sa pag-scan sa laser sa lugar mahimong magkalainlain, lakip ang zigzag, parallel, o elliptical paths. Ang kombinasyon sa datos sa DGPS ug IMU, uban sa datos sa calibration ug mga parameter sa pag-mount, nagtugot sa sistema sa pagproseso sa mga nakolekta nga punto sa laser sa tukma nga paagi. Kini nga mga punto gi-assign dayon og mga coordinate (x, y, z) sa usa ka geographic coordinate system gamit ang World Geodetic System of 1984 (WGS84) datum.

Giunsa ang LiDARHilit nga Pag-ilaMga Buhat? Ipasabot sa Yano nga Paagi

Ang usa ka LiDAR system mopagawas ug paspas nga laser pulses padulong sa usa ka target nga butang o nawong.

Ang mga pulso sa laser mo-reflect gikan sa target ug mobalik sa LiDAR sensor.

Ang sensor tukma nga nagsukod sa oras nga gikinahanglan sa matag pulso sa pagbiyahe ngadto sa target ug balik.

Gamit ang katulin sa kahayag ug oras sa pagbiyahe, gikalkulo ang distansya sa target.

Inubanan sa datos sa posisyon ug oryentasyon gikan sa mga sensor sa GPS ug IMU, ang tukmang 3D coordinates sa mga repleksyon sa laser matino.

Kini moresulta sa usa ka baga nga 3D point cloud nga nagrepresentar sa na-scan nga nawong o butang.

Pisikal nga Prinsipyo sa LiDAR

Ang mga sistema sa LiDAR naggamit ug duha ka klase sa laser: pulsed ug continuous wave. Ang pulsed LiDAR systems mogana pinaagi sa pagpadala ug mubo nga light pulse ug dayon pagsukod sa oras nga gikinahanglan aron kini nga pulse mobiyahe ngadto sa target ug balik sa receiver. Kini nga pagsukod sa round-trip time makatabang sa pagtino sa distansya sa target. Usa ka ehemplo ang gipakita sa usa ka diagram diin ang mga amplitude sa parehong transmitted light signal (AT) ug ang nadawat nga light signal (AR) gipakita. Ang batakang equation nga gigamit niini nga sistema naglakip sa speed sa kahayag (c) ug ang distansya sa target (R), nga nagtugot sa sistema sa pagkalkulo sa distansya base sa kung unsa ka dugay ang pagbalik sa kahayag.